Besser hören: Was Musiker darüber wissen sollten

Musiker sind „Ohrenmenschen“. In diesem Special beleuchten wir das Thema „Hören“ von verschiedenen Seiten – vom Aufbau des menschlichen Hörsystems bis zur Frage, wie man sein Gehör schützen kann.

Für Musiker hat Hören größte Bedeutung, denn in der Regel gilt: Nur wer selbst gut hört, kann auch seinem Publikum Hörgenuss bereiten. Ausnahmen bestätigen die Regel. Zum guten Hören gehört auch ein Basiswissen über Aufbau und Funktionsweise des Gehörs, aber auch über Schwachpunkte und mögliche Gefahren. Dieses Basiswissen möchten wir Ihnen in diesem Special vermitteln.

Aufbau der Hörorgane

Das menschliche Ohr gliedert sich in drei Teile: Das Außenohr besteht aus der Ohrmuschel, dem Gehörgang und dem Trommelfell. Erstere dient durch ihre trichterförmige Ausgestaltung zum Auffangen und Bündeln des Schalls ähnlich einem Parabolspiegel bei Richtmikrofonen. Physiologisch gesehen sind also abstehende Ohrmuscheln nützlicher als anliegende, da sie eine bessere Trichterwirkung erzielen. Die Ohrmuscheln helfen aber auch bei der Lokalisierung einer Schallquelle im Raum. Die Richtungen links und rechts werden oberhalb 1600 Hz durch Auswertung des Pegelunterschieds ermittelt, unterhalb von 800 Hz werden Laufzeitunterschiede ausgewertet, und unterhalb von 80 Hz ist überhaupt keine Links-/Rechts-Ortung möglich. Die Richtungen oben, unten, hinten und vorn werden hingegen durch charakteristische Resonanzen in der Ohrmuschel erkannt. Diese Resonanzmuster kommen durch die Gestalt der Ohrmuschel und ihre Knorpeleinlagerungen zustande und sind spezifisch für ein Individuum. Das Gehirn vergleicht die Resonanzmuster mit Vergleichsmustern aus dem Gedächtnis und ermittelt auf diese Weise die Richtung. Durch diese Erkenntnisse lassen sich einige Phänomene beschreiben, die wir alle kennen und als Musiker nutzen: Da Bässe unterhalb 200 Hz nur schwer und unter 80 Hz gar nicht mehr ortbar sind, kann man Subwoofer unabhängig von Mittel-/Hochtönern aufstellen, und hat doch den Eindruck, der ganze Sound komme von den Mittel-/Hochtönern.

 

 

Hört man über Kopfhörer, hat man den Eindruck, die Musik würde im Kopf entstehen und nicht davor oder dahinter. Eigenheiten der Ohrmuscheln werden umgangen und eine Ortung von oben/unten/hinten/vorn ist nicht mehr möglich. Bei „Kunstkopf“-Aufnahmen werden Mikrofone an die Stelle der Trommelfelle in einem Modell eines Kopfes eingebaut. Sie ermöglichen zwar eine eingeschränkte räumliche Wahrnehmung über Kopfhörer; über Lautsprecher erhält man hingegen einen wenig räumlichen Klang. Eine Verbesserung des Kopfhörer-Erlebnisses ist inzwischen durch Algorithmen möglich, die beispielsweise in Digitalpianos eingesetzt werden. Hier meint man tatsächlich, man säße vor dem Instrument und würde den Klang von dort wahrnehmen.

Der Gehörgang dient zur Weiterleitung des Luftschalls bis zum Trommelfell. Die Ohrhörer von In-Ear-Monitoring-Systemen werden direkt in den Gehörgang gesteckt und dämpfen den Umgebungsschall. Man bekommt daher vom PA-Schall nur wenig mit und kann sich auf den Monitor-Mix konzentrieren. Hinsichtlich der Lautstärke ist bei In-Ear-Systemen besondere Vorsicht geboten, da höhere Schallpegel direkt auf das Trommelfell treffen und dieses unter Umständen schädigen können.

Der Gehörgang enthält Ohrschmalz- und Talkdrüsen, die das bekannte hellgelbe Sekret (Cerumen) produzieren. Wird dieses Sekret beim Ohrenputzen immer nur in Richtung Trommelfell geschoben, statt es nach außen zu befördern, kann sich ein Pfropf bilden, der das Gehör deutlich beeinträchtigt. Davon sind höhere Frequenzen mehr betroffen als tiefe, was zu einer dumpfen Hörempfindung führt. Mit einem solchen Pfropf ist es unmöglich, einen Sound zu beurteilen oder gar einzustellen – für Tontechniker und Musiker untragbar. Abhilfe schafft hier der HNO-Arzt mit einer Spülung des Gehörgangs.

Das Trommelfell übersetzt den Luftschall in mechanische Schwingungen und leitet diese an die Gehörknöchelchen (Hammer, Amboss, Steigbügel) des Mittelohrs weiter. Durch einen ausgeklügelten Hebelarmmechanismus optimieren diese die Schwingungsamplitude für die Übertragung zum Innenohr.

 

Wissen: Akustische Größen und Einheiten

Der Schalldruckpegel wird in dB (Dezibel) gemessen. Die Einheit dB ist eigentlich eine unspezifische Größe für den Logarithmus eines Werteverhältnisses. Dabei wird der zu bestimmende Wert mit einem Referenzwert verglichen. Der Referenzwert für den Schalldruckpegel ist 20 µPa (Mikro Pascal). Um ihn von anderen Vergleichsgrößen zu unterscheiden, hängt man ein SPL (= sound pressure level) an; dB SPL ist jedoch eine rein technisch relevante Größe. Erzeugt man einen Sinuston mit konstantem Schalldruckpegel und fährt die Frequenzen von 20 Hz bis 20 kHz durch, so stellt man fest, dass die Frequenzen unterschiedlich laut wahrgenommen werden. Grafisch wird dies anhand der Hörkurven deutlich. Die größte Empfindlichkeit zeigt das Ohr zwischen 2 und 5 kHz. Dies ist biologisch sinnvoll, da in diesem Bereich die menschliche Sprache liegt.

Die in der Abbildung aufgetragenen Kurven nennt man Isophone. Alle Schalldruckpegel auf einer Isophonen werden als gleich laut empfunden. Dies führt zu zwei psychoakustischen Einheiten, die dem menschlichen Gehör angepasst sind: dem Lautstärkepegel, gemessen in Phon, und der Lautheit, gemessen in sone.

Der Lautstärkepegel ist wie dB eine logarithmische Größe und gibt an, welchen Schalldruckpegel ein 1-kHz-Ton haben muss, um genauso laut wahrgenommen zu werden wie ein Testton beliebiger Frequenz. Die schwarze Kurve in unserer Abbildung stellt die Hörschwelle dar, da ein 1-kHz-Ton erst bei 3 dB SPL wahrgenommen wird.

Die Lautheit beschreibt die empfundene Lautstärke. 1 sone ist die empfundene Lautstärke eines Schallereignisses von 40 dB Lautstärkepegel. Eine Verdoppelung der Lautheit entspricht einer Zunahme des Lautstärkepegels um 10 dB SPL. Sone ist im Gegensatz zu Phon eine lineare Größe und beschreibt die frequenzkompensierte Empfindung der Lautstärke. Der Begriff Loudness, wie man ihn im Zusammenhang mit Stereoanlagen und PAs vorfindet, ist die englische Übersetzung von Lautheit.

Oft wird für eine Lärmbewertung nicht die Lautheit herangezogen. Stattdessen verwendet man ein der Charakteristik des menschlichen Ohrs nachempfundenes Bewertungsfilter, um damit einen bewerteten Schalldruckpegel zu messen. Man gibt hinter der Einheit (dB) den Filtertyp in Klammern an. dB(A) bezeichnet einen mit dem Filter A gemessenen Schalldruckpegel. Es wurden die Filter A, B, C und D für unterschiedliche Schalldruckpegelbereiche definiert. Zur Anwendung kommt jedoch meist der Typ A. Bisweilen wird zur Bewertung von Lärm ein Beurteilungspegel gebildet, in den neben dem bewerteten Schalldruckpegel weitere Größen wie Tonhaltigkeit oder Impulshaltigkeit einfließen.

Weiterleitung des Schalls

Im Raum des Mittelohrs, der Paukenhöhle, sollte Umgebungsdruck herrschen. Dies wird hauptsächlich durch die Ohrtrompete (Eustachische Röhre) gewährleistet, welche die Paukenhöhle mit dem Nasen-Rachen-Raum verbindet. Ist sie – etwa durch eine Erkältung – „verstopft“, entfällt der Druckausgleich. Das Trommelfell wird nach außen oder innen gebogen, was einen Druck auf den Ohren zur Folge hat. In weniger dramatischen Fällen öffnet sich die Röhre durch Schlucken, Luftpressen bei zugehaltener Nase oder intensives Gähnen – und der Druck nimmt ab oder verschwindet. In jedem Fall ist bei Erkältungen besondere Vorsicht geboten, wenn sich der Außendruck ändert (Flug, Fahrt in eine andere Höhenlage, Tauchen) oder ein hoher Schalldruck appliziert wird, wie er etwa bei Rockkonzerten vor allem auf der Bühne auftritt. Unter Umständen kann dadurch das Trommelfell beschädigt werden. Musiker mit Erkältung sollten unbedingt einen Schallschutz tragen.

Der Schall gelangt aber nicht nur per Luftübertragung (durch den Gehörgang) zum Mittel- und Innenohr, sondern auch per Knochenleitung über den Schädelknochen. Dies bedeutet: Selbst wenn Sie völlig schalldichte Ohrstöpsel einsetzen würden, ist über diesen Weg vor allem lauter Schall trotzdem hörbar. Da bei der Knochenleitung höhere Frequenzen stärker abgedämpft werden als tiefere, erscheint der Schall dumpfer. Besonders unangenehm bei hermetisch geschlossenem Gehörgang ist die Lautstärke und der Klang der eigenen Stimme. Viele Musiker, vor allem Bläser und Sänger, haben deshalb immer wieder Probleme, wenn sie mit Gehörschutz spielen sollen. Sänger treffen den Ton nicht mehr und Bläser kommen bereits mit dem Ansatz nicht mehr klar. Durch häufiges Proben kann eine Besserung eintreten. Manche Musiker gewöhnen sich allerdings nie daran.

Der Steigbügel überträgt die mechanischen Schwingungen über das ovale Fenster, dem Eingang zum Innenohr, auf eine Flüssigkeit (Perilymphe) im schneckenförmig ausgestalteten Innenohrgang, der Hörschnecke (Cochlea). Dort breiten sich die Schwingungen wellenförmig aus. Am Boden des Schneckengangs befinden sich Sinneszellen mit winzigen Härchen (Cortisches Organ), welche in die Flüssigkeit hineinragen und von deren Wellen geschert werden. Der Schneckengang führt vom ovalen Fenster bis zur Spitze der Schnecke (Helicotrema) und wieder zurück. Der Druckausgleich im Schneckengang findet über das runde Fenster am anderen Ende des Schneckenganges statt.

Da sich der Schneckengang verjüngt und die Lymphe die hohen Frequenzen stärker dämpft als die tiefen, wird jede Frequenz an einer spezifischen Stelle der Cochlea aufgenommen. Schädigt man die Haarzellen, etwa durch einen zu hohen Schalldruck oder das ständige Hören derselben Frequenz, so kann diese nicht mehr oder nur noch bedingt gehört werden.

Der Frequenzbereich, in dem das menschliche Ohr Schall wahrnimmt, erstreckt sich bei Erwachsenen grob von 20 Hz bis 18 kHz. Vor allem die obere Grenze ist jedoch von Mensch zu Mensch verschieden und sinkt zudem mit dem Alter (meist ab 50) auf 15 kHz und darunter.

Aber auch Hörschäden betreffen oft zuerst die hohen Frequenzen. Bei Musikern führt dies z.B. dazu, dass Klänge anders wahrgenommen werden, weil die hohen Obertöne vermindert gehört werden. Einschränkungen der Hörleistung werden von den Betroffenen oft aber spät erkannt, meist erst, wenn das Sprachverständnis betroffen ist. Musiker sollten deshalb ihr Gehör regelmäßig untersuchen lassen.

Statement

Eckhard Beste, Geschäftsführer von Hearsafe Technologies: „Wir sind nicht alle gleich, nicht in der Lärmfestigkeit, nicht im Hörvermögen und nicht anatomisch. DB-Werte helfen bei der Orientierung, aber auch unser Körper ist ein Messinstrument, das auch merkt, wenn es zu viel ist. Lärm – auch laute Musik – verändert schnell und meist vorübergehend unsere Höreindrücke und wir drehen Verstärker oder das Autoradio lauter. Aber wie ein Läufer sich die Luft einteilen muss, gilt das bei Musikern für die Lärmbelastung. Deshalb: mit geringer Lautstärke proben und Pausen machen! Es gibt beim Gehörschutz auch nicht den Musikerstöpsel. Als Anbieter müssen wir die konkrete Anatomie berücksichtigen, und da ist es egal, wenn ein Modell in 80 Prozent der Ohren passt, im konreten Fall aber nicht. Selbst in der professionellen Versorgung müssen wir ausprobieren, bei Maßanfertigungen auch modifizieren, bohren, schleifen – und die Musiker auch üben. Aber, nicht jeder kann mit Gehörschutz arbeiten oder diesen immer benutzen. Da gilt es, im Gespräch die medizinischen Daten mit den auftretenden Belastungen und den Möglichkeiten zur Verhaltenssteuerung abzugleichen und das System Musiker zu entstressen. Das richtig ausgewählte In-Ear-System kann ebenfalls ein sehr gutes Tool sein. Wirksamer Gehörschutz ist Teil einer systemischen Betrachtung, und die dB-Werte müssen oft sehr flexibel gehandhabt werden.“

Wissen: Hörschaden durch Musik?

„Das Ohr ist ein faszinierendes Sinnesorgan, welches wir […] immer noch nicht in all seinen Funktionsmechanismen verstanden haben“, schreiben Prof. Bernhard Richter und seine Mitautoren in einem wissenschaftlichen Aufsatz in der Fachzeitschrift HNO (2011), in dem sie Studien zum Thema Gehörschutz bei Musikern auswerten. Eine der Erkenntnisse: Es gibt keine eindeutige Studienlage, ob Musik Hörschäden verursacht oder nicht. Zumindest scheint man aber bei Musikern geringere Schäden zu finden, als sie nach geltender Lärmschutzmeinung zu erwarten wären. „Wenig erforscht sind bisher Faktoren, welche zur Gehörprotektion beitragen können“, schreiben Richter et al. Emotionale Aspekte könnten genauso eine Rolle spielen, wie eine erworbene Fähigkeit von Musikern, durch „nervale Supressionsmechanismen“ ihr Gehör schützen zu können. „Ein weiterer Faktor […] ist, dass die Gehörbelastung durch Musik durch ständige Schwankungen und kleine Belastungspausen gekennzeichnet ist“, so Richter et al. Das etablierte Konzept der Dauerschallpegelmessung scheint dem Phänomen Musik nicht genügend Rechnung zu tragen. Klar scheint, dass Musik – wie jede laute Schallquelle – ein Risiko fürs Gehör darstellen kann, dass die Gefahr aber geringer zu sein scheint, als bei anderen Lärmquellen. Vorsorge ist dennoch angeraten.

Tonhöhe und Lautstärkewahrnehmung

Die gerade noch hörbare Lautstärke (Hörschwelle) hängt stark von der Frequenz ab. Das Gehör arbeitet also alles andere als linear. Aus der Grafik der Isophone wird deutlich, wie die Lautstärkeempfindlichkeit des Gehörs mit der Frequenz zusammenhängt. Bei geringeren Lautstärken hört man hohe und tiefe Frequenzen schwächer als mittlere. Wenn man also die Musik leiser dreht, scheinen plötzlich Höhen und Bässe zu fehlen, die vorher da waren. Diesen „Loudness“-Effekt kann man etwa bei Stereoanlagen mit Hilfe des Loudness-Reglers kompensieren. In DSP-gesteuerten PA-Systemen gibt es vergleichbare Funktionen, die mitunter automatisch aktiv werden. In diesem Fall braucht der Musiker den EQ nicht zu bemühen, wenn er die Lautstärke verändert. Bei PA-Systemen, die über keine Loudness-Kompensation verfügen, ist bei größeren Lautstärkesprüngen eine Korrektur nötig.

In freiem Gelände (Open-Air-Konzert) nimmt der Schalldruckpegel umgekehrt proportional zur Entfernung von einer (punktförmigen) Schallquelle ab. Man geht grob von -6 dB SPL pro 10 Metern aus. Bei Line-Arrays kann man mit -3 dB SPL rechnen. In einem geschlossenen Raum hingegen kann er je nach Raumgeometrie und Wandmaterial aufgrund von Reflexionen auch zunehmen. Gibt man also einen Schalldruckpegel an, so ist die Angabe des Abstands von der Schallquelle (Lautsprecher) zwingend notwendig. Für die Angaben in den Datenblättern von Boxen und anderen technischen Geräten wird der Schalldruck in der Regel in einem Abstand von einem Meter gemessen.

Hohe Frequenzen werden mit der Entfernung sehr viel stärker gedämpft als tiefe. Dies führt zusammen mit den genannten Reflexionen dazu, dass das Publikum in den hinteren Rängen den Sound dumpfer hört und die Stimme unverständlicher wird. Für diese Fälle bieten etliche Hersteller Säulen-PA-Systeme an. Die durch die Anordnung der Mittel-/Hochtöner erzielte gerichtete Abstrahlung führt zu geringerem Pegelverlust wie bei Line-Arrays. Dadurch kommt hinten im Saal ein homogenerer Klang an. Durch nur geringe Abstrahlung nach oben werden Reflexionen über die Decke vermieden.

Ob wir wach sind oder schlafen: Es wirkt immer Schall auf uns ein, und wir hören immer. Unerwünschter Schall wird als Lärm definiert. Er ist nicht nur lästig, sondern kann auch schädlich sein. Von Schwindel, Unwohlsein, Schlafstörungen und erhöhtem Blutdruck bis zur Schwerhörigkeit sind viele Auswirkungen möglich. Ob mit Problemen zu rechnen ist, hängt von einer Reihe von Faktoren ab. Die persönliche Disposition spielt dabei ebenso eine Rolle wie die Schallbelastung, der man ausgesetzt ist. Nach einer einmaligen Beschallung mit über 130 dB SPL oder jahrelanger täglicher Belastung mit über 85 dB können irreversible Schäden des Innenohrs auftreten. Um Menschen vor negativen Lärmfolgen zu schützen, gibt es inzwischen diverse Vorschriften. Arbeitgeber sind z.B. zu Lärm mindernden Maßnahmen verpflichtet, müssen gefährdete Bereiche kennzeichnen und Lärmschutz anbieten, wenn Grenzen überschritten werden – z.B. 80 bzw. 85 dB(A) für den Tages-Lärmexpositionspegel (LEX, 8h) und 135 bzw. 137 dB(C) für den C-bewerteten Spitzenschalldruckpegel (LpCpeak).

Für die Bewertung eines Schallpegels (L) im Hinblick auf eine Gehör-Gefährdung wird die Messung über einen längeren Zeitraum durchgeführt. Der gemessene Schallpegel wird dann gemittelt, woraus ein äquivalenter Dauerschallpegel angegeben wird. Eine Zunahme der Schallbelastung um 3 dB entspricht entweder einer Verdoppelung der Schallintensität oder einer Verdoppelung der Einwirkungszeit. Als unproblematisch gelten die in der Tabelle angegebenen Schalldruckpegel mit ihrer maximalen wöchentlichen Einwirkzeit. Die aufgeführten Pegelwerte setzen voraus, dass sich das Gehör außerhalb dieser Zeit erholen kann. Das bedeutet, dass der Schallpegel dann unter 70 dB(A) bleibt.

Einige Studien legen nahe, dass Musik sich anders aufs Ohr auswirkt als z.B. Maschinenlärm. Dies ist zwar nicht eindeutig bewiesen, doch es gibt starke Indizien dafür. Warum dies so sein könnte, ist nicht letztgültig verstanden. Die emotionale Einstellung zur gespielten Musik scheint eine große Rolle zu spielen. Steht man ihr positiv gegenüber, „scheint bei gleicher Belastung das Ausmaß von Gehörschäden geringer zu sein“, wie Prof. Bernhard Richter und seine Mitautoren in ihrem Aufsatz „Gehörschutz bei Musikern (HNO 2011) vorhandene Studien zusammenfassen. Dennoch gehören Musiker potenziell zu einer gefährdeten Gruppe. Gefährlich – ob Musik oder Arbeit – ist auf jeden Fall Impulslärm, denn darauf kann sich das Ohr am schlechtesten einstellen, schreibt Andrea Stickel in ihrem Buch „Faszination Gehör“.

Weil trotz positiver Ausgangssituation eine Gefährdung besteht, sollten Musiker nicht nur verantwortungsvoll mit Verstärkern und Beschallungs-Equipment umgehen, sondern auch einen persönlichen Gehörschutz einsetzen. Dieser empfiehlt sich nicht nur für den Auftritt, sondern besonders auch für die Band-Proben, die ja oft nicht weniger laut ausfallen. Gehörschutz-Stöpsel gibt es aus unterschiedlichen Materialien, in unterschiedlichen Farben und Formen. Optimal sind die auf Musik optimierten Produkte, wie sie unter anderem von Hearsafe, Alpine, SonicShop oder Audia Akustik angeboten werden. Hier bekommt man auch individuell ans Ohr angepasste Lösungen, die als Optimum gelten. Man kann beim Bau eines solchen maßgeschneiderten Gehörschutzes sogar den späteren Einbau eines In-Ear-Monitoring-Treibers vorsehen.

Nicht jeder kommt jedoch mit Ohrstöpseln optimal zurecht. Vor allem Bläser und Sänger, manchmal auch Streicher, haben das Problem, dass sie mit Gehörschutz nicht mehr richtig intonieren können. Dann kann es helfen, anstelle eines Gehörschutzstöpsels ein In-Ear-Monitoring-System einzusetzen. Auch dieses schützt das Gehör vor zu hohem Schalldruck von außen, gewährleistet aber eine einigermaßen „normale“ Akustik. In Rock- und Popmusik ist In-Ear-Monitoring generell eine Lösung, die Selbstkontrolle und Gehörschutzaspekte zusammenbringt. Bei Orchestermusikern geht das allerdings nicht.